（地质工程专业论文）滇西南耿马地区古特斯阶段地层序列恢复及盆地演化.pdf

垦塑望三叁兰三塑堕主堑窒生笙苎 摘要 长期以来滇西昌宁一孟连带一直是国内外地质专家、学者进行古特提斯洋构 造演化研究的热点地区，通过多年的研究工作，新的发现、新的认识层出不穷， 极大的提高了该区的研究。但是，对昌宁一孟连带原型沉积盆地的大地构造性质、 规模和演化历史，不同的学者和专家有不同的认识和理解。 通过对昌宁一孟连带中段进行系统资料收集、区域地质调查和系统研究工作， 重点对耿马弄巴地区原划分的中二叠统南皮河组正层型剖面进行研究，在岩石地 层学、生物地层学、沉积学等方面取得了突破性进展，将该套地层分解为泥翁系 温泉组、曼信组、石炭系平掌组及石炭一二叠系光色组，重新建立起了该区的地 层层序及地层序列。区域上，通过对区内岩石地层、层序特征、生物地层、年代 地层、沉积环境及大地构造背景等进行对比研究，查明了古特提演化阶段的物质 组成，各岩石地层的沉积背景、沉积时期及相互关系，正确恢复了研究区古特提 斯演化阶段的地层序列、盆地格架和构造背景。 研究区内昌宁一孟连盆地中段盆地由西往东划分为：耿马( 西部) 被动边缘 带，中部洋盆( 光色) 地层带和东部大陆边缘带。认为滇西古特提斯洋是在原特 提斯演化的基础上继承演化的，牛井山干龙塘蛇绿构造混杂带为滇西古特提斯 洋闭合时形成的府冲带，滇西古特提斯洋的封闭时限应为三叠纪，昌宁一孟连带 属于古特提斯洋的主支洋盆；滇西古特提斯洋公园地的演化并不遵循完整的威乐 逊旋回，从早到晚经历了继承性扩张阶段、快速扩张阶段、洋盆形成阶段、洋壳 俯冲阶段、洋陆转换阶段等五个阶段。 关键词：昌宁一盂边带，古特提斯，地层序列，盆地演化 a b s t r a c t c h a n g n i n g m e n g l i a nz o n ea l w a y si sh o ta r e a ，w h e r eo v e r s e aa n dc h i n e s eg e o l o g i s t s s t u d yt e c t o n i ce v o l u t i o no fp a l e o z o i ct e t h y so c e a n b yt h el o n gt e r mr e s e a r c h i n g ，s t u d y d e g r e ei se v i d e n t l ya d v a n c e db e c a u s eo fn e wd i s c o v e r ya n di d e a li sc o n t i n u o u s l yb r o u g h t f o r w a r d b u tt h e r ea r em a n yd i f f e r e n ti d e a l sa n dc o m p r e h e n s i o n sa m o n gd i f f e r e n ts c h o l a r s a n de x p e r t sa b o u tt e c t o n i cf e a t u r e ，s c a l ea n de v o l u t i v eh i s t o r yo fs e d i m e n t a r yp r o t o t y p eb a s i n i nc h a n g n i n g - m e n g l i a nz o n e t h ea r t i c l er e c o n s t r u c t st h es t r a t i g r a p h i cs e q u e n c ea n ds e r i e si nm i d d l es e g m e n to f c h a n g n i n g - m e n g l i a nz o n e ，b ，s y s t e m i cr e s e a r c h i n gd a t aa n ds t u d yi n1 ：2 5 0 ，0 0 0l i n c a n g s h e e tr e g i o n a lg e o l o g i c a ls u r v e y , e s p e c i a l l yt op e r m i a nn a n p i h ef o r m a t i o nh o l o s t r a t o t y p e s e c t i o n n a n p i h ef o r m a t i o n ，e s t a b l i s h e db yp r e v i o u sr e s e a r c h e r , h a sb e e nd e c o m p o s e da s f o l l o w s ：d e v o n i a nw e n q u a nf o r m a t i o n ，m a n x i nf o r m a t i o n ，c a r b o n i f e r o u s p i n g z h a n g f o r m a t i o na n dc a r b o n i f e r o u s - p e r m i a ng u a n g s ef o r m a t i o ni n t h i s a r t i c l ed u ot oas e r i e s r e v o l u t i o n a r ya d v a n c ei nl i t h o s t r a t i g r a p h y , b i o s t r a t i g r a o h ya n ds e d i m e n t a r yp e t r o g r a p h y t h e e n t i t yo fd i f f e r e n ts t a g ei np a l e o z o i ct e t h y se v o l u t i o na n ds e d i m e n t a r ye n v i r o n m e n t ，p e d o d a n dr e l a t i o n s h i pe a c ho t h e ro fe a c hl i t h o s t r a t i g r a p h yh a sb e e nf o u n do u t ，t h es t u d ya c c u r a t e l y r e c o n s t r u c t ss t r a t i g r a p h i cs e q u e n c e ，b a s i np a t t e r na n dt e c t o n i cs e t t i n go fp a l e o z o i ct e t h y s e v o l u t i o ns t a g ei ns t u d ya r e a ，b yc o r r e l a t i n ga n ds t u d yl i t h o s t r a t i g r a p h y , f e a t u r eo fs e q u e n c e ， b i o s t r a t i g r a o h y , c h r o n o s t r a t i g r a p h y , s e d i m e n t a r ye n v i r o n m e n ta n dt e c t o n i cs e t t i n g i nr e s e a r c h i n ga r e a ，m i d d l es e g m e n to fc h a n g n i n g - m e n g l i a nb a s i nc a r lb ed i v i d e di n t o o e n m ap a s s i v ec o n t i n e n t a lm a r g i n ( i nw e s t ) ，m i d d l eo c e a nb a s i n ( g u a n g s ea r e a ) a n de a s t c o n t i n e n t a lm a r g i n a u t h o rt h i n k st h a tp a l e o z o i ct e t h y so c e a n s u c c e s s i v e l ye v o l v e db a s e do n t h ep r o t o t e t h y s ，n i u j i n g s h a n - g a n l o n g t a n go p h i o l i t et e c t o n i cm 6 1 a n g ei sas u b d u c t i o nz o n e d u ot op a l e o z o i ct e t h y so c e a nc l o s e di ni n d o c h i n as t a g ei nw e s ty u n n a n p r o v i n c e ， c h a n g n i n g m e n g l i a nz o n ei sm a i no c e a n i cb a s i no fp a l e o z o i ct e t h y so c e a n t h er e v o l u t i o n o fp a l e o z o i ct e t h y so c e a ni nw e s ty u n n a np r o v i n c ed o n ta c c o r dw i t l lw i l s o nc y c l e i t e x p e r i e n c e ds u c c e s s i v e l ye x p a n d i n gs t a g e ，r a p i d l ye x p a n d i n gs t a g e ，f o r m i n go c e a n i cb a s i n s t a g e ，o c e a n i cc r u s ts u b d u c t i o ns t a g ea n do c e a n l a n dt r a n s l a t i o ns t a g e k e y w o r d s ：c h a n g n i n g m e n g l i a nz o n e ，p a l e o z o i et e t h y so c e a n ，s t r a t i g r a p h i c a ls e q u e n c e ， b a s i ne v o l u t i o n 昆明理工大学t 程硕十研究生论文 昆明理工大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下( 或 我个人) 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内 容外，本论文不合任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的 i。 说明并表示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：驴反向量 日期：。2 w r 年写月7 文日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解昆明理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留、送交 论文的复印件，允许论文被查阅，学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印或其 他复制手段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守) 导师签 论文作者签名：丝堕! 日期：唑尘立l l 业 注：此页放在封面后。目录前。 昆明理工大学丁程硕士研究生论文 第一章前言 1 1 造山带地层学的研究概况 地层学是地质科学发展过程中一门奠基性的基础学科。它本来的含义指的是 地层的描述科学。葛利普在其所著的地层学原理一书中给地层学下的定义是： 历史地质学龄的无机方面，或在连续不断的地质时期中地球的岩石格局或岩石圈 的演化。自从1 9 世纪w 史密斯奠定了地层学的基本工作方之后，地层学最初是 以古生物学应用于地质学而产生的生物地层学为主，到1 9 世纪术，由于资料的积 累和大面积精确对比的需要，岩相横向变化概念和地层名词体系受特别重视。随 着地层学的发展，其研究内容扩大了，一方面研究地层体的各种性质及分类对比， 如岩石地层学、生物地层学、年代地层学、磁性地层学、土壤地层学和旋回地层 学；另一方面是综合地层体的客观特征，着重解释地质演变和生物历史的生态地 层学、事件地层学、层序地层学及定量地层学等。这两方面的内容使地层学成为 信息量极为丰富的综合地层学。地层学的主要任务之一是建立统一的地层系统， 使其成为全世界地学工作者可接受的共同语言和规范。 现代地层学包括许多分支学科，如事件地层学、生态地层学、层序地层学、 稳定同位素地层学、磁性地层学、地震地层学等，这些学科的理论基础和研究方 法不尽相同，但有一个共同点，即力图提取地层记录中能反映其沉积环境的物理、 化学和生物等方面的信息，以便开展年代或时间地层划分与对比，因此现代地层 又可称为时间地层学或年代地层学。 2 0 世纪地层学的范围又有了新的扩展，几乎成了由与地球科学分支有关资料 合成的，以不同于地史学姿态出现的一种地质学分支现代地层学。现代地层 学研究岩石单位的几何关系和时空关系，同时也涉及岩层的形状、分布、组成、 化石内容、地球物理和地球化学特征。概括地说：地层学是研究岩层的物质特征 和属性的四度时空关系及其变化的学科。 造山带地层研究是当今地层学和造山带地质学研究的前沿学科之一，对造山 带地层研究大致经历了三个阶段。第一是史密斯地层学( s m i t hs t r a t i g r a p h y ) 阶段， 它的特点是把地层看成是层序正常、构造简单，可在横向、纵向进行长距离追索 昆明理工大学丁程硕十研究生论文 列比，完全符合叠覆加积的规律，最终演变为以单的年代地层为主要内容的研 究阶段。第二是以国际地层指南、中国地层指南为标志的多重地层研究阶段。第 三是非史密斯地层学( n o n s m i t hs t r a t i g r a p h y ) r a 开究阶段，近些年来国内外以及我 们的工作发现造山带地层不符合史密斯地层学的要求。 非史密斯地层主要见于造山带强烈的构造活动带和构造变形区：它是指那些 经过不同程度沉积、构造或复合混杂，并经历了变形、变质、变位，现存形态、 位态、物态、序态与沉积时明显不同，全部无序或部分无序的地层或岩层。而非 史密斯地层学则指研究那些地层层序紊乱，横向、垂向上不易追索，构造关系复 杂，变质变形普遍，火山岩系发育，分布不规则的以深水相和深海、半深海为主 的地层体的科学；简言之，非史密斯地层学就是研究造山带地层性质的科学。 地层学自产生以来，研究内容基本上属于史密斯地层学的范畴。随着古大陆 造山带研究的兴起，史密斯地层学在研究造山带地层学中面临着严峻挑战。主要 表现在以下几个方面： 1 、在地层层序上，造山带地层的连续性和稳定性较差，追索困难。相同层位 的地层可以重复出现，不同层位的地层可以相交穿插。地层出露纵横交错，难以 在，一两个地点上建立起不同时期连续的地层柱。 2 、在古环境和生物类别上，造山带广泛发育深海、半深海相沉积，所赋存的 生物亦为深海、半深海生物群。浅海相生物常赋存于外来岩块中。 3 、在构造方面，造山带地质构造复杂，发育缝合线和断层，构造形迹多样化， 垂向不长的地层体被众多断裂所肢解，地层的原始层序被破坏。各种性质不同的 地层体镶嵌在一起，形成数量众多、形态各异的岩片。 4 、在岩石类型和变质程度上，造山带海相和古陆缘火山岩以及变质岩普遍发 育，尤其是超基性岩、基性岩分布广泛。变质作用较强，又伴有后期岩脉穿插， 构成了复杂的地质景观。 从上可知，由于非史密斯地层具有与史密斯地层不同的沉积作用过程或经历 了不同的后期改造，因此它不服从史密斯地层学的基本原理地层叠覆原理、 侧向连续原理、相对比原理和化石顺序律等。 冯庆来认为( 1 9 9 3 ) ：由板块学说，结合当代造山带区域地层的深入研究，一个 理想的构造带应包括下列构造地层带序列：被动大陆边缘地层带、洋盆地层带、 海i 【j 和洋岛地层带、洋脊地层带、弧前斜坡地层带、岛弧地层带和弧后地层带。 同时指出，正确区分、建立地各地层带的地层系统以及分析和研究各地层带的形 成历史、构造意义，是造山带区域地层学的核心内容和精髓所在。造山带区域地 2 昆明理工大学工程硕士研究生论文 层类型多种多样，可划分为史密斯地层类型、非史密斯地层类型和有限史密斯地 层类型，正确划分这些类型，并对不同类型的地层采用不同的研究方法，是造山 带地层学研究的第一步。 1 、史密斯地层类型 是指构造作用改造较弱、原始地层层序破坏不大、并能精确恢复其原始层序 的地层。这类地层通常为造山带内构造相对稳定的块体上形成，仍可采用台区盖 层地层学的研究方法和命名系统。 2 、非史密斯地层类型 是指构造作用强烈、原始地层层序无法恢复的地层。可迸一步划分为褶断地 层类、韧变地层类和杂岩类( 龚一鸣等，1 9 9 6 ) ： ( 1 ) 褶断地层类：地层以脆、韧性变形、浅变质或不变质为特征，表、浅构造 层次通常是其主要的变形、变质环境，主导变形机制是剪切作用和弯滑作用，在 露头上地层通常表现为重复、缺失、不连续，厚度失真。根据变形、变质强度、 方式和地层产出状态的不同，褶断地层类可细分为断褶型、断片型和混杂型。 断褶型：地层以连续变形为主，褶皱是控制地层序态的主体，当地层的岩 性、物性均一，且以脆性为主时，地层往往表现为等厚褶皱；当以韧性为主时， 地层往往表现为相似褶皱；当地层的岩性、物性、层厚不均一时，地层往往表现 为不协调褶皱。 断片型和混杂型：地层以不连续变形、不同位移量的构造搬运、混杂为特 征。在断片型非史密斯地层中，断裂是控制地层序态的主体，地层被切割成大小 不一的岩片或断片，断片内，当褶皱作用不太强烈时，层与层之间基本保持有序 地层形成时的原生空间关系，服从地层学的基本原理和定理可用晚密斯地层学的 方法进行研究。在断片型非史密斯地层中，由于参与变形的基本单元是断片，因 此断片间地层之间的叠置、毗邻关系及总体特征服从区域和局域构造应力场的应 力分布规律，不具地层学、沉积学意义上的新老和相为关系。 混杂型非史密斯地层可看作是断片型非史密斯地层遭受变形、变质( 剪切) 作用进一步强化的产物。它明显地由两部分组成：基质和岩块。 ( 2 ) 韧变地层类：地层以韧性剪切变形、中级变质为主，地层层面和原生沉积 组构通常发生不同程度的横向、纵向构造置换作用。s 0 和变余组构仅能在弱应变 域或大的构造透镜体中识别出，在强应变带中则基本上难以寻找。其变形、变质 环境以深部构造层次的上部构造亚层为主，主导变形机制是压扁和流变作用。 ( 3 ) 杂岩类：由于强烈的构造置换、构造混杂、混染和融合作用等的改造，地 昆明理_ t 大学工程硕士研究生论文 层的原生特征性已无存。该类地层体从严格的地层学含义上说已不属于地层的范 畴，我们仅能对其进行组成杂岩体岩石的原岩恢复工作。 3 、有限史密斯地层类型 是指在构造作用的改造下，原始地层被分割成许多岩片，每个同片地层层序 清晰可辩的地层实体。其特点是：每一个岩片由一种岩性或多种岩性组合而成， 其地层层序符合史密斯地层层序律；某一地层单元诸岩片往往集中分布于一定地 区，有规律可循，这是传统造山带地质填图的基础；某一地层单元的诸岩片层序 可以j 下常或倒转。 1 2 研究区的交通和自然地理概况 研究区位于云南省西南部的耿马地区，行政区划上属行政区划隶属临沧地区 耿马傣族佤族自治县、双江拉祜族佤族布朗族傣族自治县、沧源佤族自治县管辖( 图 1 1 ) ，属边疆少数民族聚居区。 测区地形以山区为主，发 育少量山间盆地。地势东高西 低，最高峰为东部临沧县境内 的大雪山，海拨3 4 2 9 6 r n ，一般 高差多在4 0 0 一1 5 0 0 m 之间，属 中高山中一深切割地区。澜沧 江自北东向南东流贯过境，为 一个向西凸出的弧形，两岸山 势陡峻。其主要支流有小黑江、 南碧河，属澜沧江一湄公河水 系。调查区位于北回归线两侧， 主属亚热带山地季风气候，雨 旱季分明，每年的5 1 0 月为 雨季，降水量达1 2 0 0 一 图1 1 工作区位置图 2 0 0 0 m m ，无法进行野外工作； 1 l 一4 月为旱季，降水量仅有1 0 0 - - 2 0 0 m m ，是野 外工作的黄金季节。立体气候差异明显，山间盆地及河谷地区，潮湿炎热，最高 气温可达4 0 。c 以上；山区温和凉爽，气温在3 0 。c 以内。年平均气温1 8 8 2 0 1 。c 。 研究区地处边疆，除四排山、耿马大山等自然保护区外，交通以县际公路运 昆叫理工大学工程硕上研究生论文 输为主，东部有2 1 4 、3 2 3 国道穿越，西部有县级公路网。公路年久失修，土石路 面损毁严重。乡级公路，路窄弯急，坡度大，雨季难于通行。 1 3 选题的国内外研究现状、发展趋势及存在问题 昌宁一孟连带位于保山一耿马和思茅一临沧地块之间，在大地构造上属于滇 西古特提斯造山带的一部分( 图1 2 ；云南省地质矿产局，1 9 9 0 ) ，经昌宁、耿马、 双江、澜沧、孟连、景洪向南延至缅甸、老挝境内。此次研究工作所选择的地区 位于昌宁孟连构造带的中段( 图1 2 ) ，即沧源一耿马地区。该区晚古生代地层保 存较好且连续，早三叠世怕拍组则仅见于区内；其中的弄巴地区、小黑江地区历 来受到研究昌宁一孟连带的不同学者的嘱目，为区内研究的热点地区之一。 1 9 4 9 年前，该地区地质研究甚 少，2 0 世纪6 0 年代，云南省地质矿 产局区域地质调查大队完成1 ：1 0 0 万下关幅和普洱幅区域地质调查报 告，对该地区区域地层进行了初步研 究。8 0 年代以后，云南省地质矿产 局区域地质调查大队相继完成了 1 ：2 0 万风庆幅。、南伞和耿马幅。、 孟连幅。、保山幅o 、沧源幅。、思 茅幅。、景洪幅。等区域地质调查， 其它科研单位也进行了大量的专题 研究工作，为深入研究奠定了良好的 基础。与此同时，由于l ：2 0 万风庆 幅、耿马幅、孟连幅在该构造带发现 有超基性岩，并确认在风庆铜厂街、 图1 2 大地构造位置图 ( 据云南省区域地质志修改) 曼信地区存在蛇绿岩带或缝合线存在( 杨嘉文，1 9 8 2 | ；张旗等，1 9 8 5 ；方宗杰等 。云南省地质局区域地质调查队1 云南省地质局区域地质调查队】 云南省地质局区域地质调查队】 o 云南省地质局区域地质调查队l 。云南省地质局区域地质调查队1 云南省地质局区域地质调查队1 。云南省地质局区域地质调查队j 2 0 万风庆幅区域地质调查报告1 9 8 1 2 0 万耿马幅、南伞幅幅区域地质调查报告1 9 8 4 2 0 万孟连幅区域地质调查报告1 9 8 2 2 0 万保山幅区域地质调查报告1 9 8 0 2 0 万沧源幅、上班老幅区域地质调查报告1 9 8 6 2 0 万思茅幅区域地质调查搬告1 9 8 3 2 0 万景洪幅区域地质调查撒冉1 9 7 9 昆叫理工大学工程硕士研究生论文 1 9 9 2 ；朱勤文等，1 9 9 9 ；钟大赉等，1 9 9 8 ) ，该带就成为古特提斯地质研究的热点 和寻找古特提斯洋缝合线的重要地区。但由于该区地质构造极为复杂，基础地质 研究难度较大，因此对昌宁一孟连带是弧后篙地、或是保山陆块的边缘裂谷、或 是古特提斯主洋盆的残迹、或是冈瓦纳大陆与欧亚大陆晚古生代时的界线，以及 存滇西地区众多的俯冲一碰撞接合带墨江碰撞结合带、金沙江碰撞结合带、高黎 贡l u 碰撞结合带和昌宁一孟连碰撞结合带中，到底哪一条代表古特提斯洋的主支 位置也存在不同的认识，成为长期争议的焦点。 关于昌宁一孟连带原型沉积贫地的大地构造性质、规模和演化历史不同的学 者和专家有不同的认识和理解，但从现在所获资料来看，主要存在有以下认识： 1 认为昌宁一孟连带是晚古生代( 主要为石炭一二叠纪) 一条大的板块缝合 线，是古特提斯洋的主带( 黄汲清，1 9 8 7 ：三江地质志，1 9 8 3 ；吴根耀，1 9 9 3 ) 。 2 认为昌宁一孟连带是冈瓦纳与扬子板块间的主缝合线，石炭一二叠纪( 可 到中三叠世) 古特斯演化阶段，具有多岛洋性质，其中的石炭一二叠系碳酸盐岩， 属洋岛碳酸盐岩台地，这些洋岛是古特提斯的中间岛屿，其基底为由玄武岩组成 的海山，周围被深水沉积盆地所环绕，其两侧存在被动边缘斜坡沉积( 刘本培等， 1 9 9 3 等) 。 3 认为昌宁一孟连带为一仅具红海性质的小洋笳( 莫宣学等，1 9 9 2 ) 。 4 据火山岩成分判别，该区存在有大洋中脊和洋岛玄武岩，曾有大洋环境存 在( 张旗等，1 9 8 9 ，1 9 9 2 ) 。 5 认为昌宁一孟连带具弧后裂谷贫地性质，不具开阔大洋环境( 云南省地质志， 1 9 9 0 ；范承钧、张翼飞，1 9 9 3 等) 。 6 认为昌宁一孟连带与澜沧江断裂带一起组成双断裂带，构成古特提斯的南 界( 曲景川i 等，1 9 9 0 ；罗君烈，1 9 9 0 ) 。 7 认为昌宁一孟连带早期( 石炭纪) 为裂谷，晚期( 二叠纪) 发展成洋( 杨开辉， 1 9 9 0 ) 。 8 认为昌宁一孟连带是滇西古特提斯的主洋盆，应是宽广的洋盆，是在原特 提斯的被动边上发展起来的、经历了较为完整的威尔逊旋回( 钟大赉等，1 9 9 8 ) 。 9 认为昌宁一孟连带有可能在早古生代一泥瓮纪期间曾经存在过大洋环境， 所以它应为一条缝合线。但石炭一二叠纪时，则仅形成一种局限洋盆或深水瓮地， 使得它的沉积物供给以及生物组成并未形成自身独立的体系( 王义昭等，2 0 0 0 ) 。 以上论点和认识中，都包含有一个长期争论的问题，即冈瓦纳古陆与欧亚大 陆晚古生代时的界线是在南澜沧江带，还是在昌宁一孟连带。 昆明理工大学工程硕士研究生论文 总的来说，上述重大成果的获得，为继续进行该带的研究打下发良好的基础。 当然，由于上述研究主要基于昌宁一孟连带的南、北两段，而其中段耿马地区由 于地质情况错综复杂和缺乏基础地质资料方面等进一步系统的深入研究，因此也 成为研究该带的一个相对薄弱环节。 由于造山带地层研究中存在的复杂性，现所观察到的各地质体的空间分布， 已非为原型盆地简单的缩短，而是经过了后期多期次的构造改造所形成的实体， 根据目前各地质体间的相互空间关系，已难准确的反映或恢复各地质体在原型盆 地中的相互位置和配置关系。因此，对耿马地区进行研究时，只能依据现存各地 质体( 岩片) 中地层序列所反映的地层层序、沉积时期、沉积背景等，来反推各地层 序列在各时期所处的盆地位置，进而恢复盆地格架，这给研究工作带了相当大的 难度。加之不同学者和研究者对一些地质现象的观察理解不同、侧重点不一，且 大多数研究主要集中于点线研究而缺乏系统的面上工作，因而在获得了大量地质 成果、取得许多新的或突破性进展的同时，也给该区的基础地质研究工作带成了 一些混乱。这些情况为本区的研究提供了较高的出发点，但与此同时也提出更高 的要求。 我们在l ：2 5 万临沧县幅、滚龙幅区域地质调查过程中，通过对昌宁一孟连 带中段耿马东部的弄巴地区、小黑江地区进行系统的区域地质调查、基础资料收 集和研究工作，根据测区内岩石地层层序特征、生物地层、年代地层、岩石化学 分析和沉积环境研究，初步查明了各岩石地层的层序特征、沉积背景、沉积时期 及相互关系，为正确恢复盆地格架和构造背景奠定了良好基础。 1 4 选题的来源、目的、意义及研究内容 1 4 1 选题的来源、目的 主要以本人参加和主持的1 ：2 5 万临沧县幅、滚龙幅区域地质调查项目、滇 西丽江一大理地区六个1 ：2 5 万图幅修测项目和国家自然科学基金项目_ 滇西 南古特提斯演化及其与泰国北部对比研究( 项目编号：4 0 3 7 2 1 0 5 ) ”所获地质资料为 主，结合原1 ：2 0 万耿马幅资料、专题研究项目所获成果，通过对昌宁一孟连带 中段耿马地区进行古生物学、地层学、沉积地质学、岩石学、构造地层学等方面 的研究，进一步查明昌宁一孟连带中段耿马地区在古特提斯演化阶段不同沉积环 7 昆明理工大学工程硕士研究生论文 境的地层序列、火山岩类型，探讨研究区古特提斯盆地演化过程及机制，进行构 造背景分析，以复原古特提斯构造古地理面貌。 1 4 2 意义 1 、通过正确恢复研究区古特提斯演化阶段各地层的地层序列，复原古特提斯 洋的地理面貌，探讨古特提斯演化阶段盆地的演化历史、机制和过程。 2 、通过对昌宁+ 孟连带中段耿马地区古特提斯阶段演化的研究，进一步确定滇 西古特提斯洋的性质、规模。 3 、确定昌宁一孟连碰撞结合带的性质，是否代表古特提洋的主支位置。 1 4 3 研究内容 重点研究以下内容： ( 1 ) 通过区域地质填图，查明昌宁一孟连带中段耿马地区在古特提斯演化阶 段形成地质体的物质组成、时空分布特征及岩石的变形、变质特征。 ( 2 ) 以弄巴剖面、大龙塘剖面、回爱剖面、干龙潭剖面、铜厂街剖面等为重 点，重点进行岩石地层、生物地层、地层层序、序列及岩石学、岩石地球化学的 研究。 ( 3 ) 沉积学：系统收集沉积结构、构造等方面的资料；采集典型岩石标本， 在显微镜下系统研究岩石的显微结构、构造和微相特征，陆源碎屑矿物的变化特 征，在此基础上，确定其沉积环境、相变关系和沉积相的显微变化。 ( 4 ) 地球化学特征：重点对研究区内的硅质岩、火山岩系统采集样品，进行 地球化学分析，利用各种投影图解判别岩石的大地构造背景。 ( 5 ) 在岩石地层、生物地层、地层层序及岩石学、岩石地球化学的研究基础 上，结合区域资料对不同岩石地层单元进行对比研究。 1 5完成的工作量及测试结果质量评述 自2 0 0 1 年1 月至2 0 0 4 年3 月，在参加完成“1 ：2 5 万滚龙幅( 国内部分) 、临沧 县幅区域地质调查项目”、“滇西南古特提斯演化及其与泰国北部对比研究( 项目编 号：4 0 3 7 2 1 0 5 ) ”期间，与区调所的张志斌正高级工程师、李宗亮高级工程师、中国 s 昆明理工 学工程硕士研究生论文 境的地层序列、火山岩类型，探讨研究医古特提斯翁地演化过程及机制，进行构 造背景分析，以复原古特提斯构造古地理面貌。 1 4 2 意义 1 、通过正确恢复研究区古特提斯演化阶段各地层的地层序列，复原古特提斯 洋的地理面貌，探讨古特提斯演化阶段盆地的演化历史、机制和过程。 2 、通过对昌宁一孟连带中段耿马地区古特提斯阶段演化的研究，进一步确定滇 西古特提斯洋的性质、规模。 3 、确定昌宁一孟连碰撞结合带的性质，是否代表古特提洋的主支位置。 1 4 3 研究内容 重点研究以下内容： ( 1 ) 通过区域地质填图，查明昌宁一孟连带中段耿马地区在古特提斯演化阶 段形成地质体的物质组成、时空分布特征及岩石的变形、变质特征。 ( 2 ) 以弄巴剖面、人龙塘剖面、回爱剖面、干龙潭剖面、铜厂街剖面等为重 点，重点进行岩石地层、生物地层、地层层序、序列及岩石学、岩石地球化学的 研究。 ( 3 ) 沉积学：系统收集沉积结构、构造等方面的资料；采集典型岩石标本， 在显微镜下系统研究岩石的显微结构、构造和微相特征，陆源碎屑矿物的变化特 征，在此基础上，确定其沉积环境、相变天系和沉积相的显微变化。 ( 4 ) 地球化学特征：重点对研究区内的硅质岩、火山岩系统采集样品，进行 地球化学分析，利用各种投影图解判别岩石的大地构造背景。 ( 5 ) 在岩石地层、生物地层、地层层序及岩石学、岩石地球化学的研究基础 上，结合区域资料对不同岩石地层单元进行对比研究。 1 5 完成的工作量及测试结果质量评述 自2 0 0 1 年1 月至2 0 0 4 年3 月，存参加完成“1 ：2 5 打滚龙幅( 围内部分) 、临沧 县幅区域地质调查项目”、“滇西南古特提斯演化及其与泰国北部对比研究( 项目编 号：4 0 3 7 2 1 0 5 ) ”期间，与区调所的张忠斌正高级工程师、李宗亮高级工程师、中国 号：4 0 3 7 2 1 0 5 ) ”期间，与区调所的张志斌正高级工程师、李宗亮高级工程师、l i 国 昆明理工大学工程硕士研究生论文 境的地层序列、火山岩类型，探讨研究区古特提斯盆地演化过程及机制，进行构 造背景分析，以复原古特提斯构造古地理面貌。 1 4 2 意义 1 、通过正确恢复研究区古特提斯演化阶段各地层的地层序列，复原古特提斯 洋的地理面貌，探讨古特提斯演化阶段盆地的演化历史、机制和过程。 2 、通过对昌宁+ 孟连带中段耿马地区古特提斯阶段演化的研究，进一步确定滇 西古特提斯洋的性质、规模。 3 、确定昌宁一孟连碰撞结合带的性质，是否代表古特提洋的主支位置。 1 4 3 研究内容 重点研究以下内容： ( 1 ) 通过区域地质填图，查明昌宁一孟连带中段耿马地区在古特提斯演化阶 段形成地质体的物质组成、时空分布特征及岩石的变形、变质特征。 ( 2 ) 以弄巴剖面、大龙塘剖面、回爱剖面、干龙潭剖面、铜厂街剖面等为重 点，重点进行岩石地层、生物地层、地层层序、序列及岩石学、岩石地球化学的 研究。 ( 3 ) 沉积学：系统收集沉积结构、构造等方面的资料；采集典型岩石标本， 在显微镜下系统研究岩石的显微结构、构造和微相特征，陆源碎屑矿物的变化特 征，在此基础上，确定其沉积环境、相变关系和沉积相的显微变化。 ( 4 ) 地球化学特征：重点对研究区内的硅质岩、火山岩系统采集样品，进行 地球化学分析，利用各种投影图解判别岩石的大地构造背景。 ( 5 ) 在岩石地层、生物地层、地层层序及岩石学、岩石地球化学的研究基础 上，结合区域资料对不同岩石地层单元进行对比研究。 1 5完成的工作量及测试结果质量评述 自2 0 0 1 年1 月至2 0 0 4 年3 月，在参加完成“1 ：2 5 万滚龙幅( 国内部分) 、临沧 县幅区域地质调查项目”、“滇西南古特提斯演化及其与泰国北部对比研究( 项目编 号：4 0 3 7 2 1 0 5 ) ”期间，与区调所的张志斌正高级工程师、李宗亮高级工程师、中国 s 昆明理工_ 大学工程硕士研究生论文 地质大学的冯庆来教授、沈上越教授、张凡硕士、泰国s u r a n a r e eu n i v e r s i t vo f t e c h n o l o g y 的c h o n g p a nc h o n g l a k m a n i 教授、k i t s a n am a l i l a 博士 生一起多次对研究区进行了大量的野外调查工作及剖面测制，进行了卓有成效而 愉快的合作。完成的实物工作量如表1 1 。 本次工作采集的岩石薄片样品由云南省地调院区调所张伟明高级工程师、冯 文杰高级工程师鉴定；硅酸盐分析样品由云南省地矿局区域地质矿产调查所实验 室用湿法分析。植物化石和牙形石分别由云南省地矿局区域地质矿产调查所林敏 基、董致中高级工程师、南京古生物研究所的蔡重阳研究员鉴定，放射虫由中国 地质大学的冯庆来教授鉴定。大多数稀士元素分析、微量元素分析样品由云南省 地矿局中心实验室采用原子吸收光谱进行分析；少数样品送中国地质大学( 武汉) 国土资源部壳幔体系组成，物质交换及动力学开放研究实验室采用 p o e m s i i i ( p l a s m a0 p t i c a le m i s s i o nm a s ss p e c t r o m e t e r ) 等离子体光质谱仪进行测 定，作为外检样品。同位素测年样送中国地质调查局同位素地球化学开放研究实 验室( 宜昌) 采用颗粒锆石熔融法进行测定。 表1 1实物工作量表 项目单位完成工作量项目单位完成= 作量 实测地质剖面( 5 条) k m2 4 1 ：2 5 万区域地质填图 k m 21 4 5 0 岩石标本件2 6 0岩石薄片件 4 1 5 岩石硅酸盐分析件 3 0 岩石稀土元素分析件 3 0 岩石微量元素分析件 3 5 同位素测年样件 1 占生物样品件 1 5 0 9 昆明理工大学工程硕十研究生论文 第二章区域地质概况 昌宁一孟连带位于保山耿马和思茅一临沧地块之间，在大地构造上属于滇 西古特提斯造山带的一部分( 见图1 2 ) ，经昌宁、耿马、双江、澜沧、孟连、景洪 向南延至缅甸、老挝境内。此次研究工作所选择的地区位于昌宁一孟连构造带的 中段，即沧源一耿马地区( 图2 1 ) 。 2 1 地层 区域上属于保山地层分区的耿马地层小区、澜沧地层小区。区内地层出露不 全，元古界已遭受强烈改造；上古生界沉积比较连续。三叠系分布十分零星；中 生界红层曾覆盖全区，经剥蚀后分布有限：新生界主要发育于山间盆地中。 2 1 1 元古界 2 1 1 1 大勐龙岩群( p t l d ) 以黑云斜长变粒岩为主，夹黑云斜长片麻岩，局部顺层发育有花岗岩脉。区 域上，该岩群中尚出现有斜长角闪岩、大理岩等。原岩为一套活动大陆边缘环境 的含火山物质一陆源碎屑夹中基性熔岩、碳酸盐岩的沉积。大勐龙岩群中的斜长 角闪岩获s m n d 等时线年龄1 4 3 6 6 + 1 7 m a ，n d 模式年龄为1 7 0 0 - - 1 9 0 0 m a ( 从柏 林等，1 9 9 8 ；钟大赉等，1 9 9 8 ) ，故将其置于古元古界。 2 1 1 2 澜沧岩群 区内澜沧群曾遭受两次构造变形的深刻改造，为一套层状无序的岩石地层， 属于典型的构造一岩层，根据变形一变质特征的差异分为两个构造岩片。a 岩片 ( p t ，。) 以石英一云母质构造片岩和变粒岩为主，夹浅粒岩、千枚岩及糜棱岩；b 岩 片( p t 3 l 6 ) 以白云石英片岩等构造片岩为主，夹少量变粒岩、千枚岩及条纹状细一 中晶大理岩。另外岩片中还夹有变质基性岩的剪切透镜体，主要为绿泥阳起片岩 和绿泥蓝闪片岩；岩石中普遍具碳化5 墨化现象。 昆明理工大学t 程硕士研究生论文 2 1 2 上古生界 研究区内上古生界地层发育较好，耿马西部被动大陆边缘从老到新出露泥盆 系温泉组、曼信组、石炭系平掌组、石炭一二叠系鱼塘寨组、光色组、二叠系大 名山组、石佛洞组；东部被动大陆边缘仅出露泥盆一石炭系南段组、二叠系拉巴 组。 2 1 2 1泥盆系温泉组( d w ) 温泉组未见底，厚度 7 8 9 7 4 m 。岩性主要为岩屑石英( 杂) 砂岩、粉砂岩、粉 砂质泥岩、泥岩和含角砾的( 粉砂质) 泥岩，少量硅质岩、硅质泥岩、含砂质灰岩、 生物屑灰岩。获植物z o s t e r o p h y l l u m y u n n a n i c u m - - d r e p a n o p h y c u ss p i n a e f o r m i s 组合 及h a m at o p b y r o nv e r t i c i l l a t u mg ue tz h i ，d i m e r i p t e r i sc o r n u t as c h w e i t z e re tc a i ， p r o t o p t e r i d i u m ? 加“，溯# h a l l e 等；笔石m o n o g r a p t u sy u k o n e n s i s n e o m o n o g r a p t u s h i m a l c o , e n s i s 带。灰岩中获腕足：d i c o e l o s t r o p h i ap u n c t a t aw a n g 、k w a n g s i r h y n c h i a l i u j i n g e n s i sh o ue tx i a n 、a u l a c e l l as t r i a t ay a n g 、u n c i n u l u sf a s c i g e rh o ue tx i a n 、 g y m o s t r o p h i ac f q u a d r a t aw a n g ；双壳：p h t h o n i as p ；介形虫：a m p u l o i d e sc f q u a d r a t a j i a n g 等。 2 1 2 2 泥盆系曼信a i ( d m ) 厚度 3 2 2 4 6 m ，与温泉组间多呈相变关系。主要岩性为灰一浅灰、灰黑、青 灰色薄层状放射虫硅质岩、浅灰、浅灰绿色薄层状硅质泥岩、凝灰岩、少量岩屑 石英杂砂岩、粉砂岩、泥岩、深灰、灰黑色薄层状含砂质灰岩、玄武岩、凝灰岩 等。获牙形石p o l y g n a t h u si n v e r s u s 带、a n c y r o d e l l ar o t u n d i l o b aa l a t as p a t h o g n a t h o d u sc f s t r i g o s u s 组合带、p a l m a t o l e p i s r h e n a n a 带、p a l m a t o l e p i sl i n g e r i f o r m i s 带和p a l m a t o l e p i st r i a n g u l a r i s 带。沉积环境应为洋一陆过渡地带。 2 1 2 3 石炭系平掌组( c t p z ) 与下伏泥盆系曼信组呈整合过渡关系，厚度 1 8 7 7 9 7 m 。主要为一套基性火 山熔岩、凝坎岩、火山角砾岩、夹凝灰质砂页岩和少量透镜状灰岩、自云质灰岩。 昆明理工大学丁程硕士研究生论文 旋回性较清楚，每个主旋回从熔岩类的火山角砾状玄武岩、杏仁状玄武岩、致密 状客武岩等开始，而后为基性、中基性火t t j 碎屑岩类或沉凝灰岩、凝灰质砂页岩、 灰岩、介壳獗岩等而告终。每令亚旋回可由多个小的喷发韵律组成。在凝灰岩夹 透镜状灰岩中，获大量的珊瑚、腕足、苔藓虫等生物化石，其中珊瑚：c a n i n i d 、 c l i s i o p h y l l u m 印、d i b u n o p h y l l u ms p 、n e o c l i s i o p h y l l u ms p 、l i t h o s t r o t i o n i r r e